一、概述
近十多年来，由于矿用检测与分析仪表的逐渐更新和不断完善，计算机的性能价格比的大幅度提高和局域网、INTERNET网络的普遍应用，各种远程控制系统在各行业的成功应用，使目前选矿厂的过程控制及自动化操作达到了一个崭新的水平。在国内的金矿、铜矿、铁矿等一些矿山，通过对现有选矿厂进行自动化改造，取得了明显的经济效益。
本系统针对磨矿生产各工作环节，特别是关键工艺流程实施自动化监控，同时为选矿管理等业务环节提供基础数据源，为选矿厂、矿业公司进行更加科学的经营管理与决策提供有力的支持。
二、总体设计思想
通过监测磨矿各环节的数据，实现给矿量、磨机进水量、加球量、化验取样、砂泵变频控制等环节的自动化实施。显示一个周期内所监测的数据，为管理者提供数据依据。提高出矿量，减少能耗、人力，方便管理。
四、自动化系统介绍
1、控制系统特点
控制系统以稳定、实用为主，主要以就地（开环/闭环）控制、远程干预、集中管理为特点，同时实现网络共享。同时可以实时监测能源消耗指标，为节能减排提供数据依据。可以实现监测、控制、超限报警、超限顺序停车、记录实时数据等功能。
就地控制：利用PLC控制器实现对控制系统中的关联设备的控制及检测，显示设备状态，使管理人员或者工作人员能够直观的看到各个设备的运行状态，为管理及设备的使用提供依据。
远程干预：利用PLC控制器的强大通信功能，可以根据实际动态生产需求对其中设备进行远程的控制，同时通过设备状态及数据显示的辅助，可以实现多个流程的无人值守，节省人员，减轻值班人员的劳动强度，实现人性化管理。
手自动转换:通过控制柜上的手自动转换按钮，方便实现手动与自动的切换，满足维修及其他工况的需要。
2、控制流程介绍
自动化系统主要是实现重点岗位的设备自动监测和自动控制功能，使生产过程自动连续化、减少人为因素造成的停车，使生产设备按照流程顺序自动启动和停止，实现有序生产，减少现场人工干预，提高生产效率，降低人工成本。同时保留人工操作功能，与自动控制系统并行连锁使用。
本自动化控制系统主要针对皮带、磨机、分级等几处关键流程和关键设备，以下是各个重要流程控制的介绍，其他附属设备省略。
2.1磨矿分级
2.1.1原矿给矿自动控制
球磨机是生产环节最重要设备之一，也是生产的大型设备及生产工艺中至关重要的中间环节，运行中的实时监控是非常必要的，这样可以减少大型设备的故障率，减少生产损失，提高生产效益。
球磨机的监测首先一个问题是连续加球问题。平常加球基本都是每天一次性加球，势必会出现球磨机瞬间或短时间内负载增大，加矿量减少或加矿量不均衡，造成溢流矿浆浓度降低，从而影响分级及其他流程的生产效率。定时定量加球是目前大型矿山必要的解决球磨机生产效率的手段，同时也为监测球磨机提供了稳定的依据，所以我们建议使用全自动加球机。（全自动加球机介绍见附件2）（此处为建议。）
有了均衡给矿及定时定量加球，球磨机具备了稳定的工况，这样状态下监测球磨机能够为生产提供准确的数据和依据。
在稳定给矿给球的状态下，监测球磨机运行电流是判断球磨机负载的一个重要依据和手段。在生产过程中，球磨机的高压电机会根据负载的大小，出现电流随负载的变化，根据监测球磨机的电流大小，来判断球磨机的负载即给矿量，如果给矿量超过设定值，通过程序自动控制给料机的给矿量，满足正常的生产要求。
在不使用自动加球机的状态下，通过球磨机运行电流判断球磨机的负载即:给矿量，加球量，（通过电流监测的球磨机负载的数据为模糊数据，会有一定的误差，不能达到精确控制。）根据电流的数据控制器自动控制给矿量，显示加球量。
2.1.2分级浓度/水量自动调整
分级浓度的监测：在线式浓度计采集到的磨矿沉砂池矿浆的浓度值，反馈给往球磨机注水管路上的调节阀，来自动调节给水量，从而使供给旋流器的矿浆浓度保持在生产要求的范围内。
2.1.3分级PH值/自动调整石灰供给量
分级PH值的监测：由在线式PH计采集到到的磨矿后矿浆PH值，反馈给控制器，由控制器自动显示石灰的供给量（调整），从而使矿浆PH值保持在生产要求范围内。
2.2磨矿各项数据检测
磨矿在选矿工艺中起到的作用是至关重要的，同时磨矿后矿浆的各项数据指标也是影响出矿量的关键因素之一。通过各种直观的检测数据，可以为生产提供有效的生产依据。从而实现自动控制，提高出矿量。
2.2.1矿浆浓度的监测
矿浆浓度的检测是每个矿山每天所必须要检测重要数据之一，但在自动化系统中要将浓度数据呈线性输出，从而根据矿浆浓度来调整给水量。
所以我们建议使用矿浆浓度计，可以实现浓度的线性输出至总控制器，由总控制器根据所采集到的数据进给水量进行调整。（浓度计介绍详见附件3）
2.2.2矿浆取样
在矿厂一般采用人工取样，这种取样方式通常为一小时甚至几小时取一次样，这样在取样时间上存在着不确定性，所取的标本不具有代表性，影响化验结果。并且存在安全隐患。
我们建议使用自动取样机，自动取样机分为槽式、管道式和矿粉取样，完全适用于各个环节的取样。全自动取样机可设定取样时间间隔，取样间隔时间最小：1分/次，取样间隔可根据化验人员的需求随意调整。所取标本具有代表性，可直观的体现出在某段时间内矿浆的变化，纯机械结构运行安全稳定，操作简单，易维护。（全自动取样机介绍见附件4）
2.2.3 粒度的检测
由于目前在国内没有在线式粒度检测仪表，而普通的检测仪表造价昂贵且需要人工化验，所以，在此自动化系统中无法做到粒度的自动检测。
五、控制工艺所用设备及布线介绍
1、控制柜可以放置在控制室附近，也可以根据现场要求确定位置，控制柜一般采用1800*1000*800的GSD标准规，配置按照GB规范；
2、线缆分为控制线缆和电源线缆。
3、控制器采用西门子S7-200，以及附属扩展模块；
4、通信采用西门子RS485通信方式；
5、传感器（重量、液位、浓度、电流、电压、功率）均采用国内知名品牌；
6、其他电器元气部件采用正泰；
六、控制细节说明
1、加球量显示：通过电流护感器检测球磨机电流的变化来判断球磨机负载即：球量、矿量，同时显示球磨机电机当前运行电流的变化。
2、PH值检测：通过PH计检测矿浆的PH值控制加入矿浆的石灰量，显示当前矿浆的PH值，在线式实时输出。
3、浓度的检测：采用在线式浓度计，浓度计输出4~20mA信号给控制器，通过控制器程序将4~20mA信号转换为实际数据，根据此数据控制矿浆的浓度及给料机。
4、矿浆取样：采用低速电机，纯机械结构，易维护，可靠性高。通过控制器控制低速电机正反转达到取样的效果。
电话：0532-83185956
